基于51單片機溫室大棚自動檢測畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 電平時間。ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號端。當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現。EA/VPP：外部程序存儲器訪問允許。注意加密方式1時，EA將內部鎖定為RESET；當EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：片內振蕩器反相放大器和時鐘發生器的輸入端。XTAL2：片內振蕩器反相放大器的輸出端。現在已經對四個8位雙向并行I/O口有了初步的了解。根據以上的內容可知只有P1口是標準的I/O口，所以我們選用P1口作為數據端口，P1口可逐位分別定義各口線為輸入或輸出線[7]。 溫濕度傳感器 DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為 4 針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。2． 建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據實際情況使用合適的上拉電阻圖24 DHT11典型電路DHT11的供電電壓為 3－。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩定狀態在此期間無需發送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，用以去耦濾波。 (單線雙向)DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數據格式,一次通訊時間4ms左右, 用戶MCU發送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉換到高速模式,等待主機開始信號結束后,DHT11發送響應信號,送出40bit的數據,并觸發一次信號采集,DHT11接收到開始信號觸發一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發送開始信號,。 DHT11引腳說明 表22 DHT11引腳說明Pin名稱注釋1VDD供電 3－2DATA串行數據，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負極（1）手動焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時間須少于10秒。（2）避免結露情況下使用。（3）長期保存條件：溫度10－40℃，濕度60％以下 LCD1602工業字符型液晶，能夠同時顯示16*02即32個字符（16列2行）1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線 VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣。 表23 1602引腳功能表引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度）。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。6EE(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低4位三態、 雙向數據總線 0位（最低位）8DB1低4位三態、 雙向數據總線 1位9DB2低4位三態、 雙向數據總線 2位10DB3低4位三態、 雙向數據總線 3位11DB4高4位三態、 雙向數據總線 4位12DB5高4位三態、 雙向數據總線 5位13DB6高4位三態、 雙向數據總線 6位14DB7高4位三態、 雙向數據總線 7位（最高位）（也是busy flag）15BLA背光電源正極16BLK背光 電源負極　　 表23 寄存器控制表RSR/W操作說明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busy flag（DB7），以及讀取位址計數器（DB0~DB6）值10寫入數據寄存器（顯示各字型等）11從數據寄存器讀取數據第三章系統的硬件設計和連接 電源電路圖31 電源電路如圖所示電源電路C1，C2作為濾波作用，LED為電源指示作用。VCC輸出5V的穩定電壓提供MCU供電。 MCU晶振電路圖32 MCU晶振電路與電源電路相同，時鐘電路也是單片機運行不可缺少的電路，它控制單片的心臟，MCU 就是通過復雜的時序電路完成不同的指令功能，時鐘信號可有兩種方式產生:一種是內部方式利用芯片內部的振蕩電路產生時鐘信號，另一種為外部方式時鐘信號由外部引入。單片機雖然有內部震蕩電路，但是要形成時鐘，必須外接元件晶振（在頻率穩定性不高的情況下，可選用陶瓷電容）接線方式如圖32 所示，對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但是電容的大小多少會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩定性、起振的快速性。如果振蕩器已起振，則在XTAL2引腳上會輸出3v左右正弦波，振蕩頻率fosc取決于晶振的頻率，電容CC11主要作用是幫助起振，成為起振電容，其大小一般在20100PF之間，當時鐘為12MHZ時典型值為30PF，這次設計為33PF。在印刷電路板時電容應該盡量靠近單片機，減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩定和可靠地工作。 MCU復位 圖33 MCU復位電路單片機的復位需要在RST引腳持續2us高電平，單片機在上電啟動時復位一次，當按鍵按下的時候系統再次的復位，如果釋放后再按下系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統中控制其復位。在系統上電時電容的大小為10uf，電阻的大小為10K，=10K*10uf=，電容的的電壓為0=,。，則RST引腳的電平為0v，系統穩定工作，當S1按下時，電容被短路，則RST為5v，所電路被按鍵強制復位。圖34 報警電路 DHT11電路 圖35 DHT11電路 按鍵掃描電路圖36按鍵掃描電路當按鍵按下時各I/O口被為低電平。 LCD1602圖37 LCD1602電路 PCB 3D圖圖37 PCB 3D圖第4章軟件設計根據溫濕度監控系統功能，系統軟件流程圖如圖4－1所示：軟件設計是本次設計中不可缺少的環節，貫穿了整個畢業設計，是本次設計能夠完成的最重要的環節之一。系統啟動蜂鳴器鳴叫LCD1602初始化讀取溫度值自動檢測是否超過預定值蜂鳴器不報警蜂鳴器報警1602顯示控制設備啟動圖41系統軟件流程圖 鍵盤復位